DE118450C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

M 118450 KLASSE 12«.

Die bis jetzt bekannten Apparate zur Erzeugung von Bleichlösungen in der Weise, dafs verdünnte Lösungen von Kochsalz oder Erdalkalichloriden durch den elektrischen Strom zersetzt werden, haben keine gröfsere praktische Verwendung gefunden. Zum Theil liegt die Ursache hiervon in dem bedeutenden elektrischen Widerstand der verdünnten Salzlösungen, der bewirkt, dafs bei den bisher vorgeschlagenen Apparaten ein zu grofser Procentsatz der aufgewendeten Elektricität in Wärme übergeführt, also nutzlos verloren wird; zum Theil auch darin, dafs die brauchbaren Elektrodenmaterialien, wie Platin bezw. dessen Legirungen oder Graphitkohle, sehr kostspielig sind.

Allerdings sind auch andere Metalle, wie Zink, Quecksilber, Eisen besonders als Kathodenmaterial versucht worden, aber ohne Erfolg. Denn bei der Herstellung von z. B. Bleichlösungen setzt sich nach einiger Zeit Kalk- bezw. Magnesiahydrat in Form eines zusammenhängenden, isolirenden Niederschlages an der Kathode ab, wodurch der Widerstand der elektrolytischen Zelle immer mehr und bis zu einer unzulässigen Höhe vergröfsert wird. Selbst bei Lösungen von gewöhnlichem Kochsalz ist das der Fall, und dieser Uebelstand kann auch weder durch vorgängige Reinigung des zur Lösung zu verwendenden Wassers, noch durch geeignete Behandlung der Salzlösung selbst ganz vermieden werden. Zur Beseitigung solcher Ansätze ist das einfachste Mittel, die Richtung des elektrischen Stromes ' für kurze Zeit zu wechseln, was natürlich in den Fällen, wo Zink, Quecksilber, Eisen u. s. w.

für die eine Elektrodenseite verwendet werden, die baldige Auflösung dieser Metalle nach sich ziehen müfste.

Mittels vorliegender Einrichtung zur Elektrolyse, besonders von Lösungen der Alkali- und Erdkalisalze, wird nun erreicht, dafs bei ausschliefslicher Verwendung von Platin bezw. dessen Legirungen (oder Graphitkohle) als Elektrodenmaterial doch der Widerstand der Elektroden klein bleibt, wenn auch die Dicke letzterer sehr gering (bis V₅₀ Millimeter Stärke) genommen wird. Zugleich erlaubt vorliegende Einrichtung, den Abstand der Elektroden bezw. Elektrodenseiten (Anode und Kathode) von einander fast beliebig klein zu wählen, wodurch der Flüssigkeitswiderstand der Zelle entsprechend herabgedrückt wird.

Zur Veranschaulichung der Anordnung der Elektroden sind in den Fig. 1 bis 7 einige Ausführungsformen dieser dargestellt.

Fig. ι zeigt die Oberansicht,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Verticalebene x-y durch einen derartigen Apparat.

Eine Grundplatte α (Fig. 2) aus isolirendem und gegen die elektrolytische Lösung widerstandsfähigem Material, wie Ebonit, Glas, Marmor, Granit, Magnesia, Paraffin und ähnliche, enthält eine Anzahl parallel zu einander laufender Rinnen b, welche als Unterlage für die darin ruhenden Platinkörper c dienen. Der Querschnitt dieser letzteren hat die Form eines Z, wobei der untere Theil von elektrolytischer Flüssigkeit bedeckt wird, während der obere Theil frei in die Luft ragt und mit dem abwärts geneigten Ende in die elektrolytische Flüssigkeit in der nächstfolgenden Rinne ein-

taucht. Sind sämmtliche Rinnen derart mit Lösung angefüllt, wie Fig. 2 veranschaulicht, und werden an den beiden äufsersten Platinkörpern die Pole einer Stromquelle entsprechender Spannung angelegt, so tritt der elektrische Strom z. B. in den zumeist nach links gelegenen Platinkörper, von diesem durch die Salzlösung in den nächstfolgenden Platinkörper, bis zuletzt der Austritt des Stromes bei dem, am meisten rechts gelegenen Platinkörper erfolgt. Jeder Platinkörper wirkt hierbei mit dem unteren Theil als Anode, mit dem oberen Theil als Kathode. Sobald der gewünschte Grad der elektrolytischen Zersetzung erreicht worden ist, kann die Flüssigkeit aus den Rinnen abgelassen und durch frische Salzlösung ersetzt werden.

Bequemer aber ist es, die Salzlösung bei dem einen Ende jeder Rinne beständig zu- und am anderen Ende ebenso abfliefsen zu lassen, während der elektrische Strom ebenfalls beständig durch den Apparat fiiefst. In Fig. ι ist der Zuflufs zu jeder Rinne mit d und der Abflufs mit e bezeichnet. Die Richtung, in der die Lösung fiiefst, ist durch Pfeile angedeutet. Vortheilhaft ist es, wenn die eine Seite der Platinkörper gezackt wird, wie Fig. 5 zeigt und in Fig. 1 zum Theil ausgeführt ist. Es wird dadurch Elektrodenmaterial gespart und auch den sich entwickelnden Gasen freierer Abzug gewährt. Durch richtige Einstellung der Flüssigkeitsoberfläche in den Rinnen kann auch der Widerstand des Apparates leichter geregelt und die an den Zacken stattfindende Reaction bezw. Rückbildung der an der Gegenelektrode erzeugten Producte eingeschränkt werden.

Mittels einer derartigen Einrichtung, welche z. B. ι kg Platinelektroden enthält, kann mit einem Kraftaufwand von 2 Kilowatt per Stunde Y₂ kg actives Chlor erhalten werden.

Anstatt die Platinkörper rechtwinklig zu formen, können sie auch runden Querschnitt haben, wie in Fig. 3, wobei zugleich dargestellt ist, dafs die Unterlage der Rinnen nicht aus einem Stück zu sein braucht, sondern aus einer Mehrzahl von Stücken zusammengesetzt sein kann. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Querschnitt ist das Untertheil der Platinkörper (bezw. Graphitkohle) rechtwinklig, das Obertheil dagegen halbrund gebogen. Bei der durch Fig. 1 bis 5 veranschaulichten Ausführung vorliegender Einrichtung sind die Rinnen stets auf einer horizontalen Ebene angeordnet. Dies ist aber zur Erzielung oben angeführter Leitung nicht unumgänglich nothwendig, indem die Rinnen auch stufenartig, aber wieder parallel zu einander und möglichst nahe beisammen liegen können, wie Fig. 6 und 7 zeigen. Der Lauf der Flüssigkeit, welche (s. Fig. 6) am linksseitig gelegenen Ende der obersten Rinne ein- und bei dem rechtsseitig gelegenen Ende der untersten Rinne austritt, ist durch Pfeile angegeben. Es hat hier nicht, wie bei Fig. 1, jede Rinne einen eigenen Zu- und Abflufs für die· elektrolytische Flüssigkeit, sondern die Lösung, welche bei der obersten Rinne zutritt, fiiefst nach einander durch sämmtliche Rinnen, bis sie, bei der untersten austritt. Der elektrische Strom tritt bei der tiefstgelegenen Rinne ein und bei der höchstgelegenen Rinne aus, so dafs seine Richtung wieder wie bei Fig. 1 bis 5 senkrecht zum Lauf der Salzlösung ist. Auch steigt die gezackte Seite der Platinkörper ebenso, wie in Fig. 1 bis 5, senkrecht; zur Flüssigkeitsoberfläche in der nächstliegehden Rinne herab. ^:

Durch Abstufung der Geschwindigkeit; des Flüssigkeitsstromes und entsprechende. Wahl der elektrischen Stromstärke kann z. BJ die Bleichkraft der elektrolysirten 'Salzlösung beliebig eingestellt werden. Die Salzlösung'wird in diesem Falle um so concentrirter gewählt,, je geringer der Salzpreis und je höher die Kosten für die aufgewendete elektrische Arbeit sich stellen. ^:

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Eine Einrichtung zur Elektrolyse von Flüssigkeiten, besonders von Lösungen der Salze der Alkalien und alkalischen Erden oder Mischungen derselben, dadurch gekennzeichnet, dafs das Elektrodenmaterial so geformt ist, dafs parallele und nahe beisammen liegende Rinnen (b) entstehen,, welche zur Aufnahme des / Elektrolyten dienen, und das eine Ende jeder Rinne, das zweckmäfsig zackenförmig ausgeschnitten ist, senkrecht absteigend in die Oberfläche des Elektrolyten in der nächstfolgenden . Rinne eintaucht.

2. Die Einrichtung nach Anspruch 1 mit besonderem Zu- und Abflufs (d bezw. e) für den Elektrolyten bei jeder einzelnen Rinne, wobei diese Rinnen vortheilhafterweise auf einer Horizontalebene angeordnet sind (Fig. 1 bis 4). j

3. Die Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der Elektrolyt nach einander durch sämmt-liehe Rinnen eines Apparates fiiefst und diese vortheilhafterweise stufenartig unter einander liegen (Fig. 6 und 7).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.